聚合物链的坍塌作为高分子物理的基本问题，由于其在许多领域的应用，在过去的几年中一直拥有理论[6-8]和实验[9-11]上的探讨兴趣。实例包括蛋白质折叠，DNA分子的包装，聚合物凝胶网络的坍塌，以及两个聚合物链[12-14]之间的络合。由Zhou et al建立的分离的柔性链的复相行为中，可以用计算机模拟[15-16]观察气-液态，液-固态，固-固态的多态变换。据发现，液-固态变换是一阶态转换。而在后面的试验中发现，由一个单一的合成聚合物链转变成的线圈-球(CG)是两阶的动力学[17]。实际上，用实验来区别CG变换的动力学和热力学细节。

然而，通过用计算机模拟进行了广泛的研究，我们对CG转变的理解有了显著的增加。研究表明，许多因素会影响CG转变的过程，如聚合物刚度[18-20]，疏水极性(HP)序列[21-22]，封闭性[23]等。因为自由能的局部最小值的影响，聚合物的构型在低温下很难充分取样，所以一些新颖的采样方法被开发，例如，用合适的蒙特卡洛移动试验[24]的Wang-Landau采样。同时还有一些用来预测CG转变温度[25]的理论模型。文献综述

虽然我们对CG转变的了解已经有了显著的提高，但不幸的是，大部分以前的报告只集中在直链的研究，对更复杂分子结构的聚合物的坍塌行为的了解任然知之甚少。我们早就知道环聚合物与线性聚合物不同得地方在于拓扑约束使环聚合物结构保持在拓扑准备状态。事实上，大部分的短基因组以及质粒是圆形的，为得到聚合物形状提供更强的约束。要获取任何圆形或者双股DNA的全貌，我们渴望了解形状对环聚合物的影响。例如，Alim和Frey提出了关于单个半柔性聚合物环的形状在大范围内的灵活性的详细研究。然而Su等人表明聚乙烯环在相应的线性方面完全不同的CG转变行为。这是因为聚乙烯链与柔性square-well 和 Lennard-Jones链比较，是一个相对较硬的聚合物。

另一方面，当线性聚合物被吸附在固体表面上时，可表现出不同得热力学性质,得到独特的坍塌行为。同时，在固-液界面上的线性聚电解质在CG转变过程中的视觉观测也可以在最近的试验中得到。在此之前，我们调查聚乙烯线性链在一个吸附表面的坍塌，并在低温下发现一些发夹式结构。由于环聚合物具有比与它们对应的线性聚合物更强的拓扑约束，这将使对吸附在表面的环聚合物的探索更有趣。在这里，我们用分子动力学(MD)模拟研究吸附在一个吸附性的表面，其中最后的发夹结构不同于线性的聚乙烯环的坍塌。来-自+优Y尔E论L文W网www.youerw.com 加QQ752018^766

2模型与仿真详情

类似于以前的工作，聚乙烯环链的联合原子力场被用于本研究中，并且将每个CH2基团作为单体。链单体之间的电位包含四个部分：两个相邻单体间伸缩键的电势Ubond，三个相邻单体间弯曲键的电势Ubend，四个相邻单体间扭矩电势Udih，和至少三个键划分的单体之间的12-6 Lennard-jones电势Unonbond。 伸缩键的相互作用间Ubond被定义为